资源密集型NTT算法硬件设计与实现研究

作     者：王明东 梅瑞 吴朋庭 李军 何卫国 毛发英 WANG Mingdong;MEI Rui;WU Pengting;LI Jun;HE Weiguo;MAO Faying

作者机构：成都三零嘉微电子有限公司四川成都610041 

出 版 物：《通信技术》 (Communications Technology)

年 卷 期：2023年第56卷第11期

页      码：1307-1315页

摘      要：目前BGV、BFV、CKKS等典型全同态密码算法中,多项式环上乘法运算资源占用大、性能慢,是全同态密码算法硬件高效实现的难点,通常采用快速数论变换(Number Theoretic Transforms,NTT)算法进行加速设计。通过分析资源密集型NTT算法硬件设计的关键问题,优化典型NTT算法流程,提出了多周期并行化与单蝶形单元流水化两种硬件设计方案,重点分析了流水化设计的核心要点,并给出模块整体结构及仿真验证结果,结合性能与资源消耗评估情况,为资源密集型NTT算法不同参数的实用化硬件设计提供参考。研究表明,在资源与性能折中的情况下,采用流水化设计具有较高的资源性能比,为优先选择方案。

主 题 词：全同态密码算法 资源密集型 NTT算法 硬件设计 多周期并行化 流水化 

学科分类：08[工学] 0839[0839] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-0802.2023.11.012

馆 藏 号：203125190...